[發明專利]一種鋁凝膠調驅劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310523174.1
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104140801B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 張國萍;楊昌華;李遵照;吳信榮;趙斌;李曉東;曹敏;劉明霞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司中原油田分公司采油工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明涉及一種鋁凝膠調驅劑及其制備方法。其特點是采用鋁鹽為凝膠生成劑，通過添加助劑和緩凝劑配制成適合不同油藏條件的系列產品。體系在高溫條件發生化學反應生成的鋁凝膠對高滲層具有封堵的作用，反應同時產生CO₂，既能補充地層能量，還能驅替剩余油，因此同時具備了調和驅的雙重作用。由于具有基液粘度低，在低滲透高鈣鎂油藏具有良好的注入性；在70～130℃條件成膠時間3～192h之間可調；凝膠粘度在390～150000mPa·s之間可調；成膠過程只受油藏溫度和體系PH值變化的影響；能夠滿足低滲透高溫高鹽油藏深部調驅的需要。

技術領域

本發明涉及一種鋁凝膠調驅劑及其制備方法，屬油田化學劑及油氣開采調剖技術領域。

背景技術

低滲透油藏已經形成一定規模，并且今后這樣的目標將越來越多，具不完全統計：我國新探地質儲量約70%以上為低滲儲量，主要分布在長慶、大慶、吉林、新疆、中原等油區。在油田開發過程中，注水開發是補充地層能量、提高原油采收率最經濟和有效的方法。由于地層的非均質性，注水開發過程中往往會形成高滲條帶，注入水常沿高滲透層流動而很快從油井流出，形成無效循環，使得油井產出液含水率急劇上升，造成水淹，水驅采收率下降，不僅嚴重影響了水驅效率，而且對產出液的處理以及集輸管道的防護都造成一系列負面影響，嚴重影響著開發成本。

為解決上述問題，常用的解決方法是實施調剖調驅技術處理。國內外化學調剖劑的種類很多，主要分為三大類：

第一類是以水泥、搬土為主劑的無機顆粒類，由于顆粒的注入性限制，該類產品只適合中高滲油藏使用。

第二類是聚合物凝膠調剖劑，其中最有代表性的是HPAM-高價金屬離子（如Al(III)、Cr(III)、和Zr(IV)體系）和HPAM-有機酚醛體系。這些以高分子聚合物為主劑的調剖劑由于受主劑耐溫抗鹽性限制，無論采用哪種交聯體系，由于聚合物其分子本身的局限性，高溫分子鏈容易斷裂，有效期短，也只適用于溫度低于90℃的油藏。

第三類是無機凝膠類，ZL200910002405.8公開了一種無機凝膠調驅劑，由水玻璃7-8%、CO(NH₂)₂1％-2％、HCL2％-3％和水80％-90％混合而成，這種無機凝膠調驅劑具有耐高溫、高礦化度的性能特點；ZL200410029654.3公開了一種無機延遲硅酸凝膠堵調劑，由5～15％的水玻璃、0.1～0.6％的乙酸乙酯、0.1～3％的乙酰胺、0.1～0.3％的乙醇、其余為水混合而成，這種體系既可用于70℃以下，更能用于70～110℃溫度下進行單液法油水井的堵水調剖。這類由水玻璃為主劑的無機硅凝膠體系由于遇鈣、鎂離子即迅速反應發生沉淀，造成近井堵塞，無法實現大劑量的注入，難以進行深部調驅。ZL200910113623.9公開了一種延遲沉淀顆粒凝膠調剖劑及其生產方法，該調驅劑由5%至30%的鐵鋁類金屬鹽、1%至10%的烏洛托品和余量的水構成，采用單液法混合方式注入地下的高滲透層，利用地層溫度使烏洛托品在高溫下逐步分解成氨水和甲醛，氨水與鐵鋁類金屬鹽反應生成氫氧化鋁等沉淀，逐步封堵高滲透層。但是該調驅劑在80℃時成膠時間低于5小時，隨著溫度升高成膠時間會變小，難以應用到更高溫度油藏條件，并且該調驅劑中鐵鋁類金屬鹽使用濃度在10-20%，使用成本較高。ZL00103532.0公開了一種延緩交聯深度調剖劑，由陰離子型聚合物、烏洛托品、苯酚、草酸組成，其特征是配方按其重量比為：陰離子型聚丙烯酰胺，分子量>1000萬，水解度25-30%，烏洛托品：苯酚：草酸=0.15-0.5%：0.4-0.8%：0.1-0.3%：0.1-0.2%；再按上述配方重量比配成0.7-2.5%的水溶液。該發明使用濃度低，成膠時間和粘度均較高。但是，該調剖劑配方中含有聚丙烯酰胺不能應用到高溫（大于100℃）和高鈣鎂離子（>2000mg/L）油藏條件下。

雖然現有的高滲油藏調剖調驅方法很多，技術也相對較成熟，但由于我國中原、新疆、勝利等低滲透油田具有高溫高鹽、高鈣鎂離子的特點，對堵劑既要求耐溫抗鹽、抗鈣鎂，同時又必須滿足可注入性的要求，現有技術適應性差。